棉織物表面常存在一層茸毛,傳統的處理方式一般采用燒毛、絲光。雖然處理后的效果較為理想,但經常由于工藝不合理或操作不當,造成后續染色時產生條花、色差等質量問題。纖維素生物酶能夠催化分解纖維素纖維上的1,4甙鍵,對纖維素有降解作用,該酶在紡織染整上的應用,稱為生物拋光技術。經生物拋光處理的棉針織物具有布面光潔、紋理清晰、手感柔順的特點,而且生物拋光處理對于改善坯布染色質量也有一定的積極作用[1、2]。
1 纖維素酶處理工藝要求
1.1 保持酶的最大活性
使用纖維素酶時,只有使其活性保持最佳狀態,才能達到最佳處理效果。實際應用表明,影響酶活性的因素主要是溫度和pH值。
1.1.1 溫度
目前大多數纖維素酶的最佳處理溫度是55℃,實際生產時溫度波動應控制在(55±2)℃。值得注意的是,酶在染色機內處理時,升溫保溫過程應避免蒸汽直接加熱。因局部過熱的蒸汽會使纖維素酶失活,造成織物處理效果下降。
1.1.2 pH值
目前應用的纖維素酶其最佳pH值范圍是4.5~5,纖維素酶在該條件下具有最大活性。在實際應用時,一般采用醋酸調節pH值。由于醋酸屬揮發性酸,隨時間的延長,pH值會有所升高,有時甚至超過酶的最佳pH值范圍,造成酶活性下降。采用HAc-NaAc緩沖體系來控制pH值,能使pH值穩定不變。若要求pH值5,則應使HAc(100%)與NaAc
(100%)的比例為1∶5.7。
1.2 合理的酶用量
纖維素酶對棉針織物的強力損傷較大,酶用量與強力損傷程度成正比。因此,必須嚴格控制酶用量。用量過少,“毛羽”去除不凈;用量過多,則織物強力損傷過大。一般纖維素酶用量以1~2g/L為宜,織物失
重率控制在3%~6%。
1.3 合適的處理時間
在保持纖維素酶的活性為最佳狀態的情況下,處理效果與處理時間成正比,即時間越長,“毛羽”去除越凈,同時強力損傷也會增大。實際應用發現,當處理時間<30min時,織物強力損傷較小;處理時間>30min后,織物強力損傷逐漸增大;而處理時間>70min后,強力損傷會趨于穩定。這是因為,纖維素酶的處理過程,即是“毛羽”不斷弱化的過程。當弱化程度不足以影響到織物強力時,強力損傷就會較小;但當弱化達到一定程度時,強力損傷迅速加大;隨著纖維素酶作用趨于“飽和”,織物的強力也會趨于衡定。
實際應用中,合理的處理時間為50~70min。
1.4 理想的設備
1.4.1 適用設備
從染廠目前使用的染機狀況分析,纖維素酶適用設備中處理效果的優劣次序為:氣霧染色機(THEN)>可調噴射液流染色機(BRAZZOLI)>噴射液流染色機(MK8)>常壓浸染染色機(GN9)>繩狀染色機(Q113)。
1.4.2 參數的設置
對纖維素酶處理影響較大的染色機參數主要有:主循環泵流量、噴嘴壓力和織物循環時間。為獲得較大的水流及機械攪拌力,染色機參數的設置原則是:主泵流量和噴嘴壓力趨大,而織物循環時間趨短。
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